נדיר קרמיקה תחמוצת טונגסטן מחוסמת אדמה נדירה

נבדקו המיקרו-מבנה, מבנה הפאזה, תכונות חשמליות לא-לינאריות ותכונות דיאלקטריות של WO3 מסומנים בכדור הארץ הנדון, והעקבותיו העיקריות הם.

(1)סמים אדומים נדירים משפיעים על גידול דגני WO3. לכמות קטנה של אלוקים ו- Ce מסוממים מגבלות על גידול התבואה, בעוד שסוממים בכבדות תורמים לגידול התבואה. מסוממים Dy ו- La תורמים לצמיחת התבואה של WO3. Yb מסומם WO3 מגביל את גידול גרגרי הגביש. גודל התבואה של המדגם הוא באופן משמעותי בין 10 ~ 20 מיקרומטר. ניתוח EDS הראה כי הנואפים העיקריים התרופפו בגבול התבואה.

(2) מסוממים באדמה נדירה יכולים לעכב באופן משמעותי את יצירת השלב הטריקליני WO3 ולהפוך את ה- WO3 חד פאזי, ובכך לשפר את היציבות החשמלית הקרמית של WO3 בשדה חשמלי גבוה. מסוממים בכדור הארץ נדיר יכולים להפחית את הובלת היונים בשכבת ההידלדלות, כך שלמדגם יש גם תכונות חשמליות יציבות בשדה חשמלי נמוך, מה שמצביע על כך של- WO3 יש סיכויים טובים בתחום המתח הנמוך.

(3) קרמיקה מסועפת WO3 נדירה מהארץ נדירה בעלת מתח ויסטור נמוך ומתח המכשול, ולכן WO3 מתאים במיוחד לווסטרים בלחץ נמוך.

(4) מסוממים באדמה נדירה אינם יכולים לשפר את המקדם הלא לינארי של קרמיקה WO3. מקדם לא לינארי נמצא בעיקרו בין 2 ל 5.

(5) מסוממים באדמה נדירה יכולים להגדיל קבוע דיאלקטרי של WO3 בדרגות שונות, בסך הכל, אשר ניתן לשפר בערך בעוצמה אחת. הגדלת הדיאלקטרי הופכת את WO3 למתאים יותר לחומרים פונקציונליים - ווריסטוריים כפולים.

(6) לדגימות המסומנות עם Dy ולה יש שלב גבול תבואה מיוחד. חומר מוט מתרחש בגבולות התבואה של מדגם La-doped הגורם למחסום בין הגרגרים להיעלם, כך שהדגימה מראה מאפייני מתח לינאריים. התנגדות גבול התבואה של מדגם La-doped שונה פחות מההתנגדות של התבואה, אך עדיין יש קבוע דיאלקטרי גדול, מה שמצביע על כך שמודל קבלים של שכבת גבול התבואה הרגילה (GBBLC) לא יכול להסביר היטב את התופעה שלדגימות מסוממות La יש קבוע דיאלקטרי גבוה.

(7) מוצע מודל מחסום Schottky של קרמיקה מסועפת WO3 נדירה. התוצאות מראות כי מחסום גבול התבואה של קרמיקה מבוסס WO3 הוא בעל המאפיינים הדומים של מחסום גבול גרגרי ZnO.

(8) ההתנהגות החשמלית בטמפרטורה גבוהה של קרמיקה מסומנת WO3 מסוג Tb נחקרה. לדוגמא יש עדיין כמה מאפיינים חשמליים לא לינאריים בטמפרטורה גבוהה של 300 ~ 500 ℃. שני שלבים הדו-קיום בטמפרטורה גבוהה נחשבים למקורות הלא ליניאריים.

(9) Tb מסוממים WO3 קרמיקה יש כמה תפוקת זרם חשמלי חם בטמפרטורות גבוהות כאשר אין שדה חיצוני, זרם חשמלי זה לא נגרם על ידי האפקט התרמו-אלקטרי, וגם לא תופעה פירואלקטרית פשוטה. מעשה זה כמו תאי המרה תרמו-אלקטרית ישירה. לכן אנו מאמינים כי אפקט תרמו-אלקטרי יוצא דופן זה עשוי להפוך לדרכים חדשות להמרת אנרגיה חום-אנרגיה חשמלית.